基于新型风粉在线监测的锅炉精细调平及优化技术

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1、第38卷第11期华电技术Vol.38No.112016年11月HuadianTechnologyNov.2016基于新型风粉在线监测的锅炉精细调平及优化技术吕宏彪1，聂涛2，黄孝彬3，梁龙飞4(1.国电投河南电力有限公司技术信息中心，郑州450016;2.国电投河南电力有限公司平顶山发电分公司，河南平顶山467312;.华北电力大学多相流及燃烧过程检测与控制研究所，北京102206;4.北京华清茵蓝科技有限公司，北京100085)摘要:长期以来，一次风粉的精细测量和控制在电厂应用有限，导致风粉的调整十分粗放,很大程度上制约了锅炉燃烧优化及调

2、整的效果。以鲁阳电厂#1锅炉为例,介绍了采用新型风粉精确测量系统、风粉均衡调整的技术,实现了锅炉制粉系统的精细调控和均衡燃烧，再热器等受热面壁温偏差明显减少,C0生成量大幅下降，燃烧后烟气CO,NO*,〇2在炉膛截面分布均匀，对脱硝系统的运行、节能减排都起到了重要作用。关键词:风粉监测;风粉调平;燃烧优化;风煤比中图分类号:TV222文献标志码：B文章编号：1674-1951(2016)11-0035-03DG3000/26.15-H1型锅炉为高效超超临界参数变〇引言压直流炉，采用单炉膛、一次中间再热、平衡通风、运一次风粉的流速、浓度的精细

3、控制及均匀分配转层以上露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结是优化燃烧和实现低NO*排放的首要条件，对锅炉构n型锅炉。的可靠性、经济性和环保运行有着非常重要的意义，该锅炉存在以下问题：但是热态条件下因缺乏精确的测量和调整手段，燃(1)磨煤机出口一次风粉管道长度差异巨大，烧失衡问题一直存在。导致风粉沿炉膛宽度方向分布不均；随着锅炉容量和炉膛尺寸的不断加大，不均衡(2)母管至支管的一分二风粉分配器的使用，燃烧的情况越来越严重。燃烧不均衡、风煤比差成导致支管之间的风粉不均匀。为制约燃烧性能提升的关键问题。上述情况又造成沿炉膛宽度方向燃烧器输出功传

4、统风粉测量采用皮托管进行测量[1]，主要测率分布严重不均、炉内热负荷偏差大、局部燃烧恶量的是送粉管道中一次风的风速，该种设备具有如化、两侧烟温汽温偏差大、燃烧器配风困难等问题，下缺点：（1)测量设备易磨损；（2)常因煤粉堵塞测严重影响锅炉燃烧的经济环保和运行安全问题[3]。量设备造成测量不准确；（）增加吹扫装置后维护量大。3解决方案及改造情况1背景锅炉风粉精细在线监测调平及优化系统采用领先的非接触、阵列式静电传感器，共计48套，分别安电厂采用的传统风粉调整设备为可调缩孔[2]，装在6台磨煤机的一次风管支管上，能够实现一次该设备有以下缺点：壳

5、体积粉，易卡涩;长时间积粉风煤粉流动参数的在线测量;在各磨煤机及风粉管自燃;磨损失效;调节线性不好。道上加装煤粉流速、浓度调整等设备，用于实现各燃为了解决风粉分配不均，实现各燃烧器功率的烧器出口的煤粉浓度、流速在线可调可控;调平锅炉均衡调整和控制，最终改善锅炉燃烧性能，鲁阳电厂#1锅炉于2015年5月实施了基于在线监控的燃烧各燃烧器的输出功率和风煤比，实现燃料数量和风器功率调平及优化项目。量的均匀控制及风煤比优化控制，从而改善锅炉燃烧的性能。风粉在线监测及调平控制系统结构如图2锅炉燃烧存在的问题1所示。国电投平顶山鲁阳电厂#1机组1030M

6、W锅炉(1)全截面非接触式煤粉流速浓度测量系统。鲁阳电厂#1锅炉风粉在线监测系统采用全截收稿日期：2016-10-14;修回日期：2016-10-18面、非接触式煤粉流速浓度测量技术，对流经管道的•36•华电技术第38卷煤粉进行全截面的感应和测量，精确可靠地测量每粉管道内的煤粉浓度。个管道中煤粉的流速、浓度等参数。(3)磨煤机出口煤粉流速均衡调整控制。为解煤粉流速浓决从磨煤机出口多个输出管路中的空气和煤粉燃料在热态下的阻力均衡问题，鲁阳电厂#1机组安装了风粉平衡调整设备。通过改变磨煤机出口的差压来平衡各管道的流动阻力，达到燃烧器出口煤粉流速

7、的均衡。()燃烧器功率调平控制系统。基于煤粉流速浓度的测量数据，对煤粉流速、流量偏差大的管道进行调整，使所有管道的风粉浓度、流速均在设定的偏差范围内。(5)配风优化控制。以风粉调平为基础，优化燃烧器二次风配风方式，实现风量和煤量的最佳风煤比控制。4系统的应用效果图1风粉在线监测及调平控制系统结构示意图4.1煤粉浓度调平控制情况该技术有以下优点。机组配置6台中速磨煤机，每台磨煤机配置41)非接触式测量:测量探头无任何部分侵人根一次风主管，进燃烧器前每根主管经一分二分配流体，对流体无任何扰动，最大可能地减少煤粉冲击器分为2根支管，每台磨煤机共计

8、8根一次风支管。的磨损，可靠性极高。以A磨煤机为例，调整前，A磨煤机出口主管的煤2)全截面准确测量:煤粉流被传感器完全包覆，粉分配情况如图3所示。可准确可靠地测量整个管道截面的风